Изучение жесткостных свойств мешочной бумаги с покрытиями из биополимеров

Мешочная бумага широко применяется для упаковки сыпучих грузов, однако ее механические свойства требуют улучшения, особенно в условиях повышенной влажности. Для повышения влагопрочности и механических свойств в работе предлагаются новые составы в качестве покрытия. Целью работы стала оценка влияния биоразлагаемых полимерных покрытий (агар-агар, альгинат натрия, поликапролактон, полилактид) на жесткость мешочной бумаги. В результате исследования установлено положительное влияние биоразлагаемых полимерных покрытий на жесткость мешочной бумаги. Максимальный эффект демонстрируют покрытия из поликапролактона и полилактида – наблюдается увеличение жесткости в 3,1-4,8 и 2,7-3,7 раза соответственно по сравнению с исходной бумагой. Повышение жёсткости связано с проникновением полимера в структуру бумаги. В результате был снижен негативный эффект, связанный с анизотропией бумаги. При покрытии полимером разница между механическими свойствами в продольном и поперечном направлении была снижена. Результаты исследований позволяют повысить жесткость упаковки либо при достижении требуемого качества получиться снизить расход материала, тем самым сохранить экологичность переработки.

Ключевые слова: мешочная бумага, биоразлагаемое покрытие, агар-агар, альгинат натрия, полилактид, поликапролактон, тангенциальная жесткость 

STUDY OF THE STIFFNESS PROPERTIES OF BAGGED PAPER WITH BIOPOLYMER COATINGS

Sack paper is widely used for packaging bulk cargo, but its mechanical properties require improvement, especially in high-humidity conditions. To enhance its moisture resistance and mechanical properties, new coating compositions are proposed in this study. The aim of the study was to evaluate the effect of biodegradable polymer coatings (agar-agar, sodium alginate, polycaprolactone, and polylactide) on the stiffness of sack paper. The study demonstrated a positive effect of biodegradable polymer coatings on sack paper stiffness. Polycaprolactone and polylactide coatings demonstrated the greatest effect, with stiffness increasing by 3.1-4.8 and 2.7-3.7 times, respectively, compared to the original paper. This increase in stiffness is due to polymer penetration into the paper structure. As a result, the negative effect associated with paper anisotropy was reduced. With the polymer coating, the difference between the mechanical properties in the longitudinal and transverse directions was reduced. The research results make it possible to increase the rigidity of packaging or, upon achieving the required quality, to reduce material consumption, thereby maintaining the environmental friendliness of recycling.

Key words: bag paper, biodegradable coating, agar-agar, sodium alginate, polylactide, polycaprolactone, tangential stiffness.